中国构建垂直整合先进核能生态系统

从世界首次在反应堆内实现钍增殖验证，到压水堆-高温气冷堆双堆耦合电站和商业化超临界二氧化碳发电，中国正在构建一个垂直整合的先进核能生态系统。这一广泛的活动表明中国正朝着燃料自主和工业部署的方向协调推进。

尽管对先进核能技术的大部分关注都聚焦于美国，从铀浓缩和转化到先进燃料、后处理策略和快谱系统，但其他几个国家也在努力确保对其核能舰队所需材料和技术的自主掌控能力。或许最受关注的是中国，该国近年来已稳固确立为全球新建装机容量最激进的建造者。截至2026年初，中国运行着58座核反应堆（装机容量约56.4吉瓦）——按运行反应堆数量计算仅次于美国——另有33台机组（超过35吉瓦）正在建设中。相比之下，仅仅10年前，中国运行着34座反应堆（约27吉瓦）——不到当前舰队规模的一半——并且依赖外国反应堆技术，也没有本土的先进燃料循环能力。

该国的激进转型有国家政策支持。2025年4月，中国国务院批准在五个沿海厂址新建10台机组——8台华龙一号（HPR1000）机组和2台CAP1000机组——代表约2000亿元人民币（约270亿美元）的投资，但这已是连续第四年批准10台或更多反应堆。同时，在2025年中至2026年初期间，中国在核燃料循环领域报告了可观的进展。

虽然核实具体细节和获取独立见解一直是报道的难点，但官方公告中提出的成就范围值得评估。

钍基熔盐堆：首次在反应堆内增殖验证。中国在其TMSR-LF1钍基熔盐堆上实现了一个重要的燃料循环里程碑——这是由中国科学院上海应用物理研究所建造的2兆瓦热功率原型堆。该反应堆于2023年10月11日首次达到临界，并于2024年6月达到满功率。2024年10月，上海应用物理研究所科学家在运行的熔盐堆中进行了世界首次添加钍燃料的操作，创建了一个其他地方无法获得的钍-铀燃料循环研究平台。一年后，即2025年11月，上海应用物理研究所宣布TMSR-LF1已成功从钍中增殖出铀-233，提供了首个关于运行反应堆中钍燃料转化的实验数据。

中国研究人员表示，TMSR-LF1的液态燃料设计允许不停堆连续换料，与固体燃料系统相比，提高了燃料利用率并减少了废物产生。项目规划者现在正加速推进该计划，据报道下一步是瞄准2035年的100兆瓦热功率钍基熔盐堆示范反应堆。预计到2040年左右，商业化的钍基熔盐堆将用于无碳供热和制氢应用。

[表3：江苏连云港徐圩核能供热与发电项目的建设正在进行中。该项目于2026年1月16日开始1号机组核岛第一罐混凝土浇筑，将两台1208兆瓦电功率的华龙一号压水堆与一台660兆瓦电功率的高温气冷堆配对，成为世界上首个结合三代和四代反应堆技术的双堆耦合示范项目。图片来源：中国核工业集团公司]

世界首个压水堆-高温气冷堆双堆耦合电站。2026年1月，中国开工建设了一个同类首创的混合核能项目，将大型三代压水堆与先进的四代高温气冷堆配对。在江苏连云港的徐圩核能供热与发电项目（一期）中，两台1208兆瓦电功率的华龙一号压水堆将与一台660兆瓦电功率的高温气冷堆集成，中国核工业集团公司称其为世界上首个将压水堆和高温气冷堆结合在一个大型工业综合体中的电站（图3）。该项目主要为高品质工业蒸汽供应而设计（发电是补充），将代表中国四代高温气冷堆技术与其本土华龙一号反应堆在同一厂址的首次商业化部署。

高温气冷堆机组将使用三层结构各向同性球床燃料和高温氦气冷却剂。设想压水堆产生的蒸汽将通过高温气冷堆进一步加热，为石化和其他工业过程提供过热蒸汽。一旦完成，徐圩一期预计每年供应约3250万吨工业过程蒸汽，并发电超过115亿千瓦时。

中国核工业集团公司表示，该项目于2024年8月获批，2026年1月开始1号机组核岛第一罐混凝土浇筑，代表了能源密集型工业枢纽低碳转型的可扩展“中国方案”。值得注意的是，压水堆-高温气冷堆混合概念建立在中国石岛湾HTR-PM原型堆的运行经验基础上——这是一个双模块球床反应堆综合体，从两个200兆瓦热功率的反应堆模块提供约210兆瓦电功率，于2023年12月6日投入商业运行——以及在2024年进行的后续安全和性能试验。HTR-PM是四代高温气冷堆，使用球形“球床”燃料和氦气冷却剂，为工业过程提供电力和高温蒸汽。2023-2024年，来自清华大学核能与新能源技术研究院的研究人员和项目合作伙伴报告了在石岛湾进行的全尺寸失去冷却剂试验以及初始区域供暖和工业蒸汽供应项目，展示了反应堆的固有安全性和多用途热电联产能力。

快堆和闭式燃料循环基础设施。在快堆方面，中国的CFR-600项目正在推动该国朝着钚基闭式燃料循环迈进。首台CFR-600——位于福建霞浦的600兆瓦电功率钠冷快中子反应堆——于2023年开始低功率试验运行，使用俄罗斯TVEL公司提供的高富集铀燃料。据报道，霞浦的第二台CFR-600机组正在建设中，预计最早于今年启动，可能使用从乏燃料中回收的钚制成的混合氧化物燃料。

为支持其快堆，中国正在建设后端燃料循环基础设施。在中国核工业集团公司甘肃核技术产业园，一个额定处理能力为每年200吨的示范后处理厂据报道已接近完工，同时一个年产20吨的混合氧化物燃料制造设施也即将投入运行。当后处理厂达到设计能力运行时，每年可从乏燃料中提取约15吨钚——足以为一支快堆舰队制造混合氧化物燃料。

中国还与法国Orano公司进行长期谈判，以建设一个更大的商业后处理设施（约800吨/年）和一个混合氧化物燃料厂。甘肃的国内示范设施是实现燃料自给自足的关键第一步。

华龙一号舰队扩张。中国本土华龙一号（HPR1000）反应堆舰队继续增长。福建漳州2号机组（净功率1126兆瓦电）于2025年11月3日首次达到临界，并于2025年11月22日并网。经过成功的试运行后，中国核工业集团公司于2026年1月1日宣布漳州2号机组全面投入商业运行。此前，漳州1号机组正好在一年前开始商业运行。这两个机组构成了漳州核电基地的一期工程，这是一个规划中的六机组厂址，将成为世界上最大的华龙一号安装基地。

建设于2019年开始，两座一期反应堆均在大约五年内完成，符合计划时间表。每台机组每年发电约100亿千瓦时。据报道，中国所有新反应堆项目现在都100%依赖国内制造部件，反映了高度的供应链本地化。

超临界二氧化碳动力循环：世界首次商业化运行。同时，在2025年12月，中国核工业集团公司启动了其所谓的世界上首个商业化超临界二氧化碳发电机组“超碳一号”，位于贵州六盘水首钢水城钢铁厂。该示范系统（图4）由两台15兆瓦电功率的超临界二氧化碳汽轮发电机组组成，使用高压二氧化碳代替蒸汽，在封闭的布雷顿循环中将钢铁厂烧结过程的余热转化为电力。

虽然细节很少，但超碳一号很可能标志着超临界二氧化碳发电技术首次从实验室研发走向全面商业化运行。与传统的基于蒸汽的余热回收系统相比，超临界二氧化碳循环将发电效率提高了85%以上，净功率输出提高了50%以上，同时设备占地面积减少了一半。

该示范电站由中国核工业集团公司核动力研究设计院与济钢集团和首钢集团合作开发。核动力研究设计院自2009年以来一直在研究超临界二氧化碳循环。2025年12月20日并网后，一个由中国工程院和中国科学院院士领导的独立专家组宣布该技术总体上“处于国际领先水平”。

据报道，中国核工业集团公司现在计划通过熔盐储能加超临界二氧化碳发电示范项目扩大应用——作为一个选定的中国国家“同类首创”示范项目——预计于2028年完成。

[表4：位于贵州六盘水首钢水城钢铁厂的“超碳一号”超临界二氧化碳发电系统。这个2×15兆瓦的示范电站使用高压二氧化碳在封闭的布雷顿循环中回收钢铁烧结余热，比传统蒸汽系统效率提高85%以上，同时占地面积减少一半。并网于2025年12月20日进行，标志着超临界二氧化碳发电技术的世界首次商业化部署。图片来源：中国核工业集团公司]

小堆、制氢和多用途应用。中国的ACP100小型模块化反应堆——品牌名“玲龙一号”——正在海南昌江厂址建设中，预计将于2026年首次达到临界。这台125兆瓦电功率的一体化压水堆采用紧凑设计，其中反应堆堆芯、蒸汽发生器和稳压器都包含在一个单一压力容器内。第一罐混凝土于2021年7月浇筑，到2025年底，主要土建工程和冷态试验已完成，据报道项目已接近完工。玲龙一号被广泛描述为世界上首个在通过国际原子能机构对其设计的安全审查后开始建设的陆基商业化小堆，中国核工业集团公司指出已与多个国家签署了小堆项目合作意向。

同时，中国的核能制氢通过两条路径推进。在中国核工业集团公司田湾核电站，一个质子交换膜电解槽系统已得到示范，使用反应堆电力和蒸汽生产高纯度氢气，速率为每小时几公斤，相当于连续运行下每年约100吨。公开的氢能和核能路线图表明，清华大学核能技术研究所的目标是在2020年代后期进行商业规模的核能制氢示范。

同时，中国的核能区域供暖也迅速扩展。中国核工业集团公司山东海阳核电站已成为一个旗舰项目，使用两台AP1000反应堆的余热提供大规模城市区域供暖，现已覆盖数十万居民，面积达数千万平方米。海阳的水热热电联产示范项目将海水淡化与区域供暖相结合，每天供应约100吨饮用水。在浙江秦山核电站，一个于2021年12月启动的核能供热示范项目现在为海盐县近4000名居民提供集中供暖，目标是在不久的将来将服务扩展到数百万平方米。

聚变进展。中国合肥的全超导托卡马克实验装置于2025年1月20日宣布了一项新的世界纪录，涉及将超过1亿摄氏度的高温等离子体维持了1066秒——近18分钟。中国研究人员报告称，这种长持续时间、稳态、高约束运行是朝着展示连续聚变燃烧所需条件的重要一步。EAST是世界上首个全超导托卡马克，自2006年实现首次等离子体以来，已进行了超过10万次实验放电，逐步将脉冲长度从秒级延长到当前的纪录。

中国还在为中国聚变工程实验堆做准备，该堆旨在作为ITER级实验和聚变示范电站之间的桥梁。支持CFETR的综合研究平台——安徽的聚变技术综合研究设施——仍处于建设的最后阶段。多个关键子系统已获批准，安装工作正在进行中。预计将于今年某个时候全面完工，作为验证CFETR技术和部件的专用平台。公开的聚变路线图表明，CFETR建设预计在2020年代后期开始，目标是从几百兆瓦的聚变功率发展到2030年代与示范相关的运行。

同时，中国正在推进一种称为“星火”高温超导反应堆的聚变-裂变混合概念。这个计划在江西南昌瑶湖科学岛建设的项目，将结合一个高温超导托卡马克和周围的次临界裂变覆盖层，目标约为100兆瓦净电功率输出和高于30的雄心勃勃的能量增益因子。当前计划设想在本十年末开始建设，中国媒体暗示如果开发按计划进行，大约在2030-2031年左右投入运行。

——Sonal Patel是POWER高级编辑（@sonalcpatel，@POWERmagazine）。